Mejora de la recolección de microalgas gracias a la sonicación
Las microalgas son ricas en lípidos, proteínas y micronutrientes, lo que las convierte en una valiosa fuente de nutrientes. Dada la resistencia estructural de las paredes celulares de las algas y la necesidad de extracción posterior de compuestos intracelulares – especialmente lípidos y micronutrientes – se requiere una tecnología no térmica y de alta eficacia. Con sus sonicadores, Hielscher ofrece una solución de procesado superior, que facilita y mejora dos pasos de procesado esenciales – concentración de biomasa y disrupción celular.
Sonicator UIP1000hdT para la transformación de algas
Un Sonicator – Dos pasos en el procesamiento de algas
- Recolección de algas no destructiva
No interfiere en la viabilidad ni daña la integridad de la típica estructura multicelular en espiral de Arthrospira platensis. La vibración ultrasónica leve y la cavitación hacen que las vesículas de gas del interior de las células de Arthrospira platensis se colapsen, permitiendo así que las células, que de otro modo serían flotantes, se sedimenten. Esto facilita la concentración de biomasa de algas. - Disrupción celular para extracción (lípidos, proteínas, compuestos bioactivos)
En el segundo paso del proceso de extracción, se utiliza una sonicación intensa para alterar la estructura celular de Arthrospira platensis con el fin de liberar compuestos intracelulares como lípidos, proteínas y compuestos bioactivos.
Más información sobre la extracción de algas por ultrasonidos
Recolección de algas mejorada por ultrasonidos
En el estudio de Lecina et al. (2015), se sometieron cultivos de cianobacterias Arthrospira fusiformis (también Arthrospira platensis) a sonicación no disruptiva, revelando una facilitación significativa en la sedimentación y recuperación de biomasa. Mediante la aplicación de campos de ultrasonidos de baja intensidad (≤0,5 W/mL), los investigadores indujeron una floculación reversible sin comprometer la viabilidad ni la morfología celular – un requisito para las aplicaciones que exigen biomoléculas intactas o células viables para su posterior cultivo.
con el “mediante un tratamiento de sonicación no disruptivo, estas microalgas pueden sedimentarse fácilmente, concentrando así la biomasa unas 30 veces y consiguiendo unos rendimientos de recuperación en torno al 80-85%.” (Lecina et al., 2015)
Aproveche las ventajas de la extracción por ultrasonidos y utilice un sonicador Hielscher para realizar extracciones botánicas con una eficacia y sostenibilidad inigualables.
Extractor ultrasónico UIP2000hdT con reactor de acero inoxidable para la extracción comercial de lípidos, proteínas y compuestos bioactivos a partir de algas.
Sonicators de alto rendimiento para la recolección y extracción de algas
Los sonicadores Hielscher son procesadores ultrasónicos avanzados y de alto rendimiento diseñados para aplicaciones tanto de laboratorio como a escala industrial, lo que los hace idóneos para los flujos de trabajo de recolección y extracción de algas. En la fase de recolección, los sistemas Hielscher permiten una sonicación precisa de baja intensidad para promover la agregación y sedimentación celular sin dañar la integridad de las células. Posteriormente, sus capacidades de alta intensidad permiten la disrupción celular controlada, facilitando la liberación eficiente de lípidos intracelulares, pigmentos y micronutrientes. Con amplitudes y modos de ciclo sintonizables, modos de funcionamiento continuo y un diseño robusto, los sonicadores Hielscher permiten un bioprocesamiento escalable y energéticamente eficiente. – convirtiéndolas en una herramienta clave en las modernas biorrefinerías de algas.
- elevada eficiencia
- Tecnología punta
- fiabilidad & robustez
- control de procesos preciso y ajustable
- lote & en línea
- para cualquier volumen
- software inteligente
- funciones inteligentes (por ejemplo, programables, protocolo de datos, control remoto)
- Manejo sencillo y seguro
- Bajo mantenimiento
- CIP (limpieza in situ)
Diseño, fabricación y consultoría – Calidad Made in Germany
Los ultrasonidos de Hielscher son conocidos por sus elevados estándares de calidad y diseño. Su robustez y fácil manejo permiten una integración sin problemas de nuestros ultrasonidos en las instalaciones industriales. Los ultrasonidos de Hielscher soportan sin problemas las condiciones más duras y los entornos más exigentes.
Hielscher Ultrasonics es una empresa con certificación ISO y pone especial énfasis en los ultrasonidos de alto rendimiento con tecnología punta y facilidad de uso. Por supuesto, los ultrasonidos de Hielscher cumplen la normativa CE y los requisitos de UL, CSA y RoHs.
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:
| Volumen del lote | Tasa de flujo | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500 mL | 10 a 200 mL/min. | UP100H |
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL/min. | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 a 20 L | 0,2 a 4 L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100 L | 2 a 10 L/min | UIP4000hdT |
| 15 a 150L | De 3 a 15 l/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 a 100 L/min | UIP16000hdT |
| n.a. | mayor | Grupo de UIP16000hdT |
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento para aplicaciones de mezcla, dispersión, emulsificación y extracción a escala de laboratorio, piloto e industrial.
Literatura / Referencias
- Martí Lecina, Jordi Prat, Carlos J. Paredes, Jordi J. Cairó (2025): Non-disruptive sonication of A. fusiformis (A. platensis) cultures facilitates its harvesting. Algal Research, Volume 7, 2015. 1-4.
- Zhou, Jianjun; Min Wang, Francisco J. Barba, Zhenzhou Zhu, Nabil Grimi (2023):
A combined ultrasound + membrane ultrafiltration (USN-UF) process for enhancing saccharides separation from Spirulina (Arthrospira platensis). Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 85, 2023. - Vernès, Léa; Vian, Maryline; Maâtaoui, Mohamed; Tao, Yang; Bornard, Isabelle; Chemat, Farid (2019): Application of ultrasound for green extraction of proteins from spirulina. Mechanism, optimization, modeling, and industrial prospects. Ultrasonics Sonochemistry, 54, 2017.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se induce la sedimentación de las células?
La sedimentación de las células está inducida principalmente por el colapso de las vesículas de gas intracelular, que altera la regulación de la flotabilidad. Esto conduce a un aumento de la densidad celular, haciendo que las células se hundan fuera de la zona fótica, especialmente en organismos planctónicos como las cianobacterias.
¿Qué son las vacuolas de gas en las células?
Las vacuolas de gas son estructuras proteicas llenas de gas que se encuentran en procariotas acuáticos, incluidas las cianobacterias. Proporcionan control de la flotabilidad, lo que permite a las células ajustar su posición vertical en la columna de agua para un acceso óptimo a la luz y los nutrientes.
¿Qué son las cianobacterias?
Las cianobacterias son procariotas fotosintéticas productoras de oxígeno que suelen encontrarse en ambientes marinos y de agua dulce. Desempeñan un papel clave en la fijación del nitrógeno y la producción primaria y pueden formar floraciones de algas nocivas en condiciones eutróficas.
¿Qué es Arthrospira fusiformis?
Arthrospira fusiformis es una cianobacteria planctónica filamentosa conocida por su morfología en espiral. Prospera en lagos alcalinos de sosa y es uno de los principales componentes de la dieta de los flamencos. Comercialmente, se cultiva como “espirulina” por su alto contenido en proteínas y nutrientes.
¿Cómo afecta la sonicación a las algas?
El tratamiento ultrasónico altera las células de las algas por cavitación, lo que provoca daños en las membranas, colapso de las vesículas de gas y alteración de la fotosíntesis. En cianobacterias como Microcystis aeruginosa, la susceptibilidad a la sonicación aumenta tras la división celular, probablemente debido a vulnerabilidades estructurales en la fase de luz tardía del ciclo diurno.
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento de laboratorio a tamaño industrial.